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[摘 要]社会的发展离不开能源、资源的支持,随着社会的持续发展,科学技术的不断进步,对于能源、资源的需求也越来越大,金属矿作为能源,其开采规模也日益扩大。随着金属矿开采规模的日益扩大,其技术性难题也日渐凸显出来,不仅影响着矿产开采,也不利于矿产行业的进一步发展。因此,本文研究金属矿地下连续开采技术,希望能为相关人员提供理论参考依据。
[关键词]金属矿;地下连续开采技术
中图分类号:TD853 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)23-0009-01
引言
经济全球化的深化,各种能源、资源的消耗量也不断加大,为了满足各行业发展对于能源、资源的需求,就要着力解决能源、资源开发问题。金属矿地下开采规模的扩大,使得开采难度也逐渐加深,技术性难题也越来越多,为了确保金属矿地下开采的有效进行,需要技术人员展开技术攻关,进一步提升金属矿地下开采效率。
1 金属矿地下连续开采技术
1.1 技术特点
金属矿地下连续开采技术关系到地下金属矿的效益和效率,就是指矿块或矿房回采工艺的连续性,主要包含了矿房、矿体的连续回采、开采、连续运送及工艺连续化。换言之就是涉及到落矿、出矿、矿石运搬工艺、掘进、落矿、出矿、运搬、运输等众多环节的连续作业。地下连续开釆工艺技术体现在:第一,可以改善井下工人的作业环境和工作条件;第二,避免流程中断,影响开采价值,提高开采质量控制的能力,优化开采流程,提高开采安全度;第三,连续化作业,提高釆场的综合生产能力;第四,发挥能效,营造稳定、安全的开采;第五,集中强化开采,降低采矿成本;第六,提高回收率,减少矿产资源的损失浪费。
1.2 技术类别
地下金属矿山的连续采矿方式包括两类:第一,采装运机组与一步回釆组合的连续作业。回釆过程中,釆、装、运基于不同的作业空间平行,以规模化为目标,将各采矿工艺和设备有机组合起来。第二,单一采矿机的连续采矿。直行采掘方式,破岩、装载、运矿工艺在同一空间平行推进。第一类连续采矿方式的理念在实践中应用较多。基于这两个类别,延伸出了较多的技术工艺。第一,房式回采振动连续采矿技术。将整个金属矿划分成若干个矿段,其间不留任何间柱,以分节振动运输车将金属矿石运出来,形成出矿与运矿连续作业线。实践中,采切、回采、充填彼此之间相互衔接,独立转移。第二,深井连续推进,采矿过程中不留矿柱,沿走向连续开采作业,减少损失与贫化;采空区的帷幕隔墙与充填快速处理,保障作业安全;采矿过程中可利用主动支护技术为落矿与运搬、充填做准备。第三,无间柱连续分层充填开采。将矿块进行整体作为一个回采单元,采场间通常不留任何的矿柱,采切作业采取跳跃式,相邻的金属矿采场不平行采切。
1.3 技术应用
在对大块矿岩开采时,可以连续进行落矿、出矿、运输作业,配合前进式推进,不留矿柱。此方法可以大大的提升效率,经济适用,矿块的控制以及采矿设备调配都能够更好的掌控。开采的后处理时,采用專门的运输机连续作业,实现开采、运送达到一体化,加快开采速度。如果开采的矿岩硬度较大,可采用连续采矿机实现掘进、挖掘、落矿、出矿、转运等工艺。针对缓倾斜层状含水松软矿体,国内的很多金属矿都位于缓倾斜矿床,如武安市金属矿山有脉状矿体、似层状矿体共同构成,含有大量的水分,爆破以后矿岩很容易分离开来。采用深孔合采连续技术,实现井下矿、岩分离,铜鼓矿浆输送方式,实现金属矿地下高效回采,具有非常好的经济效益。最后如果是岩石状矿藏的话,开采中要严格执行大于60米底盘宽度的目标要求。小型矿床或者矿壁直立性不强的松软类矿藏可以适当把控在大于40米的要求。岩石状矿地区,可调控的范围都在500米以内。除此之外还有一些茹土质地的矿藏是控制在4米的范围。在特殊地带,如覆盖层、山川脉层等则控制在0.5-1米之间。
2 我国金属矿地下连续开采技术展望
2.1 高效率采矿
目前,我国地下金属矿山的连续开采技术得到了较快地发展,尤其在采矿装备实现无轨化和液压化之后,其更向着大型化、智能化的方向不断发展,使得我国的采矿效率得到了较大地提升。但是为了进一步实现我国高效率的采矿工作,需要从采矿成本入手,也就是说我国地下金属采矿技术需要降低的采矿成本,以此来提高矿山的产量,并促使采矿安全环境与生产条件的改善,也要利用现代化的技术设备,实现矿山连续开采技术的机械化、自动化、智能化水平的提升。另外,相关的从业人员也在积极的学习先进的生产技术和生产经验,逐步的对地下金属矿山实行大规模的集中化生产,通过采取大规模的地下采矿方法,确保采矿工作的高灵敏度、高矿石回收率,让金属矿地下开采效率和开采质量得到了前所未有的提升。
2.2 采矿的连续化与无废化
近些年来,地下金属矿山开采规模逐渐扩大,开采的深度逐渐增加,而开采技术难题也日渐明显,因此,需要实现采矿的连续化与无废化采技术,来克服攻克开采难题。对于矿山生产的连续化以及现代化管理形式来看,从四个层次入手才能实现连续化与无废化开采,即从矿房的连续回采、矿体(矿床)的连续回采、矿石的连续运送、全工艺过程的连续化四个层次来实现。采用连续地下开采技术主要就是基于现在的爆破落矿技术来实现的,现在国内外在进行连续采矿的时候爆破落矿技术是其研究的重点。在现在的连续开采的发展阶段主要就是对矿体、阶段和矿块整个回采过程进行研究,从而协调落矿、出矿和运矿三方面工序,从而让工作人员在一个平行的空间下进行作业,从而提高连续开采的工作效率。另外,无废化采矿是实现采矿可持续发展的重要途径,能减少废料的排出,提高矿产资源的利用率,减少甚至杜绝矿产资源开发技术产生的负面效应。
2.3 智能数字化矿山
针对地下金属矿山开采方面,在使用连续开采技术过程中,不但要引入先进的信息技术及网络技术,还要选用高效性及机械化的采矿设施,提升采矿的技术水平,进而建立一个智能化及数字化的矿山采矿体系。比如,传感器技术、通讯技术、具有坚固性及耐用性的电子设备、计算机软件技术以及定位技术等。这些技术不仅能推动地下金属矿山连续开采技术更迅速的发展,还可能有助于达到三维可视化的采矿环境目标,从而改善地下金属矿的采矿效果,进一步更好的保证井下作业的稳定安全性。在智能数字矿山建立的时候,主要就是在统一个时间坐标和空间下,对各种矿山信息和资源进行全面的和高效的数字管理整合。而且可以通过计算机网络技术对其进行有效的管理。而且在这样的模型建立中,还会考虑到生产、经营、资源和环境等多面的因素,从而优化采矿企业的产业结构,提升其竞争力。
3 结语
矿产资源对于社会的发展起着重要的作用,我国金属矿地下连续开采技术水平已趋于世界先进水平,提升了金属矿开采的连续化和机械化。在今后的金属矿地下开采中,要更加注重高效率采矿、采矿的连续化与无废化、智能数字化矿山,进一步提升金属矿产开采效率,为社会的发展提供充足的金属矿产资源。
参考文献
[1] 王新乔,侯志明,侯志超.地下金属矿山开采中连续开采关键技术的应用探讨[J].山东工业技术,2016(06):86.
[2] 李治.地下金属矿山连续开采关键技术探讨[J].漯河职业技术学院学报,2015,14(02):37-38.
[3] 杨昌才.金属矿地下连续开采技术探讨[J].现代装饰(理论),2013(03):224+226.
[4] 陈华疆.地下金属矿山采矿连续工艺分析[J].世界有色金属,2017(10):251+253.
[关键词]金属矿;地下连续开采技术
中图分类号:TD853 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)23-0009-01
引言
经济全球化的深化,各种能源、资源的消耗量也不断加大,为了满足各行业发展对于能源、资源的需求,就要着力解决能源、资源开发问题。金属矿地下开采规模的扩大,使得开采难度也逐渐加深,技术性难题也越来越多,为了确保金属矿地下开采的有效进行,需要技术人员展开技术攻关,进一步提升金属矿地下开采效率。
1 金属矿地下连续开采技术
1.1 技术特点
金属矿地下连续开采技术关系到地下金属矿的效益和效率,就是指矿块或矿房回采工艺的连续性,主要包含了矿房、矿体的连续回采、开采、连续运送及工艺连续化。换言之就是涉及到落矿、出矿、矿石运搬工艺、掘进、落矿、出矿、运搬、运输等众多环节的连续作业。地下连续开釆工艺技术体现在:第一,可以改善井下工人的作业环境和工作条件;第二,避免流程中断,影响开采价值,提高开采质量控制的能力,优化开采流程,提高开采安全度;第三,连续化作业,提高釆场的综合生产能力;第四,发挥能效,营造稳定、安全的开采;第五,集中强化开采,降低采矿成本;第六,提高回收率,减少矿产资源的损失浪费。
1.2 技术类别
地下金属矿山的连续采矿方式包括两类:第一,采装运机组与一步回釆组合的连续作业。回釆过程中,釆、装、运基于不同的作业空间平行,以规模化为目标,将各采矿工艺和设备有机组合起来。第二,单一采矿机的连续采矿。直行采掘方式,破岩、装载、运矿工艺在同一空间平行推进。第一类连续采矿方式的理念在实践中应用较多。基于这两个类别,延伸出了较多的技术工艺。第一,房式回采振动连续采矿技术。将整个金属矿划分成若干个矿段,其间不留任何间柱,以分节振动运输车将金属矿石运出来,形成出矿与运矿连续作业线。实践中,采切、回采、充填彼此之间相互衔接,独立转移。第二,深井连续推进,采矿过程中不留矿柱,沿走向连续开采作业,减少损失与贫化;采空区的帷幕隔墙与充填快速处理,保障作业安全;采矿过程中可利用主动支护技术为落矿与运搬、充填做准备。第三,无间柱连续分层充填开采。将矿块进行整体作为一个回采单元,采场间通常不留任何的矿柱,采切作业采取跳跃式,相邻的金属矿采场不平行采切。
1.3 技术应用
在对大块矿岩开采时,可以连续进行落矿、出矿、运输作业,配合前进式推进,不留矿柱。此方法可以大大的提升效率,经济适用,矿块的控制以及采矿设备调配都能够更好的掌控。开采的后处理时,采用專门的运输机连续作业,实现开采、运送达到一体化,加快开采速度。如果开采的矿岩硬度较大,可采用连续采矿机实现掘进、挖掘、落矿、出矿、转运等工艺。针对缓倾斜层状含水松软矿体,国内的很多金属矿都位于缓倾斜矿床,如武安市金属矿山有脉状矿体、似层状矿体共同构成,含有大量的水分,爆破以后矿岩很容易分离开来。采用深孔合采连续技术,实现井下矿、岩分离,铜鼓矿浆输送方式,实现金属矿地下高效回采,具有非常好的经济效益。最后如果是岩石状矿藏的话,开采中要严格执行大于60米底盘宽度的目标要求。小型矿床或者矿壁直立性不强的松软类矿藏可以适当把控在大于40米的要求。岩石状矿地区,可调控的范围都在500米以内。除此之外还有一些茹土质地的矿藏是控制在4米的范围。在特殊地带,如覆盖层、山川脉层等则控制在0.5-1米之间。
2 我国金属矿地下连续开采技术展望
2.1 高效率采矿
目前,我国地下金属矿山的连续开采技术得到了较快地发展,尤其在采矿装备实现无轨化和液压化之后,其更向着大型化、智能化的方向不断发展,使得我国的采矿效率得到了较大地提升。但是为了进一步实现我国高效率的采矿工作,需要从采矿成本入手,也就是说我国地下金属采矿技术需要降低的采矿成本,以此来提高矿山的产量,并促使采矿安全环境与生产条件的改善,也要利用现代化的技术设备,实现矿山连续开采技术的机械化、自动化、智能化水平的提升。另外,相关的从业人员也在积极的学习先进的生产技术和生产经验,逐步的对地下金属矿山实行大规模的集中化生产,通过采取大规模的地下采矿方法,确保采矿工作的高灵敏度、高矿石回收率,让金属矿地下开采效率和开采质量得到了前所未有的提升。
2.2 采矿的连续化与无废化
近些年来,地下金属矿山开采规模逐渐扩大,开采的深度逐渐增加,而开采技术难题也日渐明显,因此,需要实现采矿的连续化与无废化采技术,来克服攻克开采难题。对于矿山生产的连续化以及现代化管理形式来看,从四个层次入手才能实现连续化与无废化开采,即从矿房的连续回采、矿体(矿床)的连续回采、矿石的连续运送、全工艺过程的连续化四个层次来实现。采用连续地下开采技术主要就是基于现在的爆破落矿技术来实现的,现在国内外在进行连续采矿的时候爆破落矿技术是其研究的重点。在现在的连续开采的发展阶段主要就是对矿体、阶段和矿块整个回采过程进行研究,从而协调落矿、出矿和运矿三方面工序,从而让工作人员在一个平行的空间下进行作业,从而提高连续开采的工作效率。另外,无废化采矿是实现采矿可持续发展的重要途径,能减少废料的排出,提高矿产资源的利用率,减少甚至杜绝矿产资源开发技术产生的负面效应。
2.3 智能数字化矿山
针对地下金属矿山开采方面,在使用连续开采技术过程中,不但要引入先进的信息技术及网络技术,还要选用高效性及机械化的采矿设施,提升采矿的技术水平,进而建立一个智能化及数字化的矿山采矿体系。比如,传感器技术、通讯技术、具有坚固性及耐用性的电子设备、计算机软件技术以及定位技术等。这些技术不仅能推动地下金属矿山连续开采技术更迅速的发展,还可能有助于达到三维可视化的采矿环境目标,从而改善地下金属矿的采矿效果,进一步更好的保证井下作业的稳定安全性。在智能数字矿山建立的时候,主要就是在统一个时间坐标和空间下,对各种矿山信息和资源进行全面的和高效的数字管理整合。而且可以通过计算机网络技术对其进行有效的管理。而且在这样的模型建立中,还会考虑到生产、经营、资源和环境等多面的因素,从而优化采矿企业的产业结构,提升其竞争力。
3 结语
矿产资源对于社会的发展起着重要的作用,我国金属矿地下连续开采技术水平已趋于世界先进水平,提升了金属矿开采的连续化和机械化。在今后的金属矿地下开采中,要更加注重高效率采矿、采矿的连续化与无废化、智能数字化矿山,进一步提升金属矿产开采效率,为社会的发展提供充足的金属矿产资源。
参考文献
[1] 王新乔,侯志明,侯志超.地下金属矿山开采中连续开采关键技术的应用探讨[J].山东工业技术,2016(06):86.
[2] 李治.地下金属矿山连续开采关键技术探讨[J].漯河职业技术学院学报,2015,14(02):37-38.
[3] 杨昌才.金属矿地下连续开采技术探讨[J].现代装饰(理论),2013(03):224+226.
[4] 陈华疆.地下金属矿山采矿连续工艺分析[J].世界有色金属,2017(10):251+253.